O CÉREBRO
Os processos biológicos pelos quais nos movemos, pensamos, percebemos, aprendemos, lembramos, etc., são reflexões das funções cerebrais.
O cérebro é modificado e alargado na porção anterior do sistema nervoso central. Ele é circundado por 3 membranas protetoras (meninges) e ajustado dentro da cavidade craniana.
O cérebro é feito de neurônios (ou células nervosas) e células gliais. As células nervosas comandam a motricidade, a sensiblidade e a consciência; as células gliais sustentam e mantém vivos os neurônios. Ele integra informação sensorial e dirige respostas motoras.
Nós dedicaremos um artigo especial e mais detalhado sobre as estruturas componentes do cérebro e suas funções correspondentes.
Hemisférios Cerebrais
hemisférios cerebrais direito e esquerdo
Através de uma proeminente ranhura chamada fissura longitudinal, o cérebro é dividido em duas metades chamadas hemisférios. Na base desta fissura encontra-se um espesso feixe de fibras nervosas, chamado corpo caloso, o qual fornece um elo de comunicação entre os hemisférios. O hemisfério esquerdo controla a metade direita do corpo e vice-versa, em razão de um cruzamento de fibras nervosas no bulbo.
Ainda que os hemisférios direito e esquerdo pareçam ser uma imagem em espelho um do outro, existe uma importante distinção funcional entre eles. Na maioria das pessoas, por exemplo, as áreas que controlam a fala estão localizadas no hemisfério esquerdo, enquanto áreas que governam percepções espaciais residem no hemisfério direito.
O sulco central e sulco lateral dividem cada hemisfério cerebral em quatro secções chamadas lobos (veja Divisão do Córtex Cerebral em Lobos). O sulco central, também chamado fissura de Rolando, separa também a área cortical motora, a qual é anterior à fissura).
Começando do topo do hemisfério, as regiões superiores das áreas motoras e sensoriais controlam as partes inferiores do corpo.
Dominância Cerebral
Este termo refere-se ao fato de que um dos hemisférios cerebrais é o "dominante" em certas funções. A diferença é predominantemente percebida na linguagem e habilidades manuais. Ainda que exista uma variabilidade de indivíduo para indivíduo, a linguagem é essencialmente representada no hemisfério esquerdo, enquanto as habilidades não verbais tendem a ser representadas no hemisfério direito
Área de Broca e área de Wernick (veja aqui estas áreas e suas funções) referem-se a regiões no hemisfério esquerdo que exercem a função da linguagem.Córtex Cerebral e Suas Camadas
| O cérebro do homem, cortado em uma fatia, apresenta uma camada externa de cor cinzenta (formada em sua maior parte por corpos celulares), chamada córtex cerebral. O córtex cobre inteiramente os dois hemisférios. Um corte em profundidade no cérebro mostra que a superfície cinzenta tem uma espessura que varia de 1 a 4 mm. A maior parte é composta por células nervosas (neurônios) que recebem impulsos dos pontos mais distantes do corpo e os retransmitem ao destino certo. Mas o cérebro desempenha funções altamente diversificadas e, por isso mesmo, as células que os constituem, também são especializadas. Tipos diferentes de neurônios são distribuídos através de diferentes camadas no córtex dispostos de tal forma a caratcerizar as várias áreas dos hemisférios, cada qual com sua função. As camadas específicas são constituídas por agrupamentos de neurônios de vários tipos, entre eles, as células piramidais, com sua forma característica. |
Pequenas, médias, grandes e gigantes, as células piramidais constituem, a maior parte da terceira e quinta camadas. Outros tipos de células, similares às células granulares, existem em todas as camadas, mas em maior quantidade na terceira e quarta camadas. O terceiro aspecto típico de neurônios do córtex são as células fusiformes, que são características da sexta camada.
Estas células não estão sozinhas no córtex; os prolongamentos celulares estabelecem conecções e se com vários grupos de fibras que passam por toda a região. Algumas fibras chegam e partem do córtex, trazendo ou levando impulsos nervosos. Outras fibras "tangenciais" estão dispostas em paralelo à superfície cerebral e são responsáveis por conectar áreas do córtex. Estas fibras são distribuídas através de toda a espessura do córtex, mas elas são agrupadas em certas áreas.
Fibras de várias procedências, em cadeia, chegam ao córtex e se ramificam como os galhos de uma árvore. Estabelecem contato com diferentes células corticais, por meio de diversas sinapses (ligações entre neurônios). Assim, todos os impulsos nervosos que aí chegam, são difundidos, em fases sucessivas, pelas várias camadas.
Camadas de fibras nervosas do córtex
I. Camada molecular
II. Camada granular externa
III. Camada piramidal externa
IV. Camada granular interna
V. Camada piramidal interna
VI. Camada fusiforme
(Modificado de Bear e cols., 1996)
Divisão do Córtex Cerebral em Lobos
O córtex cerebral é dividido em:
Lobos cerebrais. Vista medial (esq.); vista lateral (dir.)
Lobo frontal (localizado a partir do sulco central para a frente) - Responsável pela elaboração do pensamento, planejamento, programação de necessidades individuais e emoção.
Lobo Parietal (localizado a partir do sulco central para trás ) - Responsável pela sensação de dor, tato, gustação, temperatura, pressão. Estimulação de certas regiões deste lobo em pacientes conscientes, produzem sensações gustativas. Também está relacionado com a lógica matemática.
Lobo temporal (abaixo da fissura lateral) - É relacionado primariamente com o sentido de audição, possibilitando o reconhecimento de tons específicos e intensidade do som. Tumor ou acidente afetando esta região provoca deficiência de audição ou surdez. Esta área também exibe um papel no processamento da memória e emoção.
Lobo Occipital (se forma na linha imaginária do final do lobo temporal e parietal) - Responsável pelo processamento da informação visual. Danos nesta área promove cegueira total ou parcial.
Lobo Límbico (ao redor da junção do hemisfério cerebral e tronco encefálico) - Está envolvido com aspectos do comportamento emocional e sexual e com o processamento da memória.
Funções Especializadas do Córtex Cerebral
No córtex cerebral podem ser distinguidas diversas áreas, com limites e funções relativamente definidos. A diferença entre elas reside na espessura e composição das camadas celulares e na quantidade de fibras nervosas que chegam ou partem de cada uma.
Embora o sistema nervoso seja um todo único, determinadas áreas cerebrais estão mais diretamente ligadas a certas funções. Assim, podem ser dintiguidas a área motora principal, a área sensitiva principal, centros encarregados da visão, audição, tato, olfato, gustação e assim por diante.
Áreas corticais e suas funções . Áreas de associação: são conectadas com várias áreas sensoriais e motoras por fibras de associação.
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| Função |
| Cortex Motor Primário (giro pré-central) (em vermelho) | Iniciação do comportamento motor |
| Córtex Somatosensorial Primário (em azul escuro) | Recebe informação tátil do corpo (tato, vibração, temperatura, dor) |
| Córtex Prefrontal (em pink) | Planejamento, emoção, julgamento |
| Córtex de Associação Motor (área pré-motora) (em verde) | Coordenação do movimento complexo |
| Centro da Fala (Área de Broca) (em preto) | Produção da fala e articulação |
| Córtex Aditivo (em marrom) | Detecção da intensidade do som |
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| Processamento complexo da |
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| Área de Associação Visual (em laranja) | Processamento complexo da informação visual, percepção do movimento |
| Córtex Visual (em verde musgo) | Detecção de estímulo visual simples |
| Área de Wernicke (em verde limão) | Compreenssão da linguagem |
As áreas de associação são importantes na manutenção de atividades mais elevadas no homem, ainda que não seja possível localizar qualquer faculdade mental específica ou fração da experiência consciente. Afasias ou defeitos na fala resultantes de lesões corticais ilustram a significância das áreas de associação. Em indivíduos dextros elas são produzidas por lesões no hemisfério esquerdo (o hemisfério dominante).
As idades do cérebro
http://revistagalileu.globo.com/Revista/Galileu/0,,EDG77438-7855-191-1,00-AS+IDADES+DO+CEREBRO.html
Pode ir se preparando: nossa organização cerebral passa por reformas periódicas ao longo dos anos. E cada região do córtex envelhece num ritmo diferente
Salvador Nogueira
É um dos chavões mais comuns, ao ver algum velhinho serelepe saltitando pelas pradarias, dizer que "a idade está na cabeça". De fato, para muitas coisas importantes na vida, isso é a mais absoluta verdade. Mas o diabo está nos detalhes: os últimos avanços da neurociência estão demonstrando não só que cada etapa da vida é marcada por uma configuração cerebral diferente, mas também, e mais surpreendente ainda, que partes distintas do cérebro têm ritmos de amadurecimento diferentes.
Pois é, foi-se o tempo em que esse órgão (tido pelos antigos egípcios como "sem utilidade", o único que era simplesmente jogado no lixo durante o processo de mumificação) era uma caixa-preta impenetrável, imune às investidas dos cientistas. Hoje, uma das coisas que estão mais claras a respeito do cérebro é que, em uma gama muito ampla de casos, ele não pode ser tratado como uma coisa só, mas como um arranjo de vários "departamentos" diferentes, que existem em regiões diferentes do cérebro.
Por muito tempo, foi difícil identificar como ocorria a evolução do cérebro ao longo da vida - que não se dirá de partes específicas dele? Um dos maiores mistérios é que, a despeito de o órgão crescer bastante desde o nascimento até a idade adulta (o cérebro de um recém-nascido tem apenas um terço de seu porte final), suas principais unidades - os neurônios - mantêm-se mais ou menos na mesma quantidade ao longo dos anos.
Isso não quer dizer, como por muito tempo se acreditou, que o cérebro já nasça com todos os neurônios que terá até o fim da vida - hoje sabe-se que, pelo menos em algumas regiões cerebrais, essas células nervosas estão o tempo todo sendo criadas e reabastecidas, para suprir a perda de unidades mais antigas. O cérebro, pelo menos enquanto está saudável, possui uma capacidade de "manutenção". Mas o ponto é que o número total de neurônios é aproximadamente o mesmo pela maior parte da vida.
| A alta produção de sinapses vai até a adolescência. a idéia de que os bebês vivem uma "Idade mágica" até os 3 anos é uma lenda |
Mas, então, o que muda, além do tamanho? A fronteira atual da neurociência, cada vez mais avançada por conta dos sucessos recentes no desenvolvimento de técnicas não-invasivas de estudo do cérebro, mostra que é possível dividir a vida cerebral em várias etapas: a fase infantil, que dura mais ou menos até os 12 anos, a fase do cérebro adolescente, a fase adulta e uma ligada à terceira idade.
O cérebro infantil, como todo mundo que convive com criança pequena sabe, é incansável. Tudo é motivo para alegria ou tristeza, as emoções afloram com facilidade e, de uma forma geral, a capacidade racional é ofuscada pela confusão e por uma profusão de sensações diferentes. Não é à toa. Embora a genética e o desenvolvimento já forneçam um padrão de organização para o cérebro, com regiões diferentes servindo a propósitos diferentes, elas ainda não tiveram tempo e experiências suficientes para se fixarem no cérebro. Isso equivale a dizer que, nesse ponto do tempo, o córtex da criança (região mais externa do cérebro, responsável pelas funções cognitivas) é praticamente um livro aberto.
Em termos neurológicos, isso se traduz em algo que os pesquisadores chamam de exuberância sináptica, ou seja, uma quantidade excessiva de sinapses - as menores unidades funcionais do sistema nervoso, descritas basicamente como as pontes de conexão
entre neurônios.
O segredo das células nervosas
é que elas falam umas com as outras o tempo todo, criando uma rede neural responsável por tudo que pensamos (e também pelo que ocorre sem que precisemos pensar). E as células nervosas costumam ser muito faladoras. Para que se tenha uma idéia, cada neurônio se comunica, em média, com outros 10 mil (mas o número pode variar de um a 100 mil, ou mais, dependendo de qual neurônio estamos falando).
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Pois bem, no cérebro infantil há muito mais sinapses do que no cérebro adulto - o que se reflete, ao mesmo tempo, como um mar de possibilidades, mas nada realmente muito consolidado. As redes neurais, com esse excesso de falação interna, ainda estão em franca formação. "Sinal de... imaturidade", como descreve a neurocientista Suzana Herculano-Houzel, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. "De fato, o desenvolvimento normal envolve uma primeira etapa de exuberância sináptica, atingida no ser humano durante os primeiros anos de vida. Nesse período, formam-se tantas novas sinapses no cérebro do bebê que, aos 12 meses, ele chega a possuir o dobro de sinapses do cérebro adulto - e para o mesmo número de neurônios", diz Suzana.
| Depois dos 30 anos de idade, o único caminho é ladeira abaixo. estudos mostram que o cérebro humano pode perder de 5% a 10% de seu peso entre os 20 e 90 anos |
Até 1999, pensava-se que essa fase de exuberância sináptica ocorresse só até os três anos - o que criou aquela lenda de que o período de formação de uma criança ocorre mesmo nessa época e que pouco poderá ser feito pelos pais depois disso para influenciar em seu comportamento. "Na imprensa popular, os três primeiros anos de vida consagraram-se como a 'idade mágica', quando a influência dos pais, do ambiente e da sociedade como um todo poderia fazer a maior diferença para o cérebro da criança", diz Suzana. "Opiniões mais drásticas consideravam que, passados esses três anos, já era; poucas seriam as chances de influenciar a formação do cérebro infantil dali para a frente."
Mas tudo mudou com um megaestudo financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos que acompanhou, com técnicas de imageamento cerebral, a evolução desse órgão em várias crianças por anos a fio e constatou que a fase de exuberância sináptica continua até o início da adolescência e só então começa a ser reduzido nas regiões do córtex - e em cada região num momento diferente.
É a partir dessa fase que o cérebro começa a ser verdadeiramente moldado - as sinapses em excesso, que compõem, junto com os neurônios, a chamada massa cinzenta do cérebro, começam a sumir, deixando apenas aquelas que foram mais utilizadas ao longo da infância. Por essa razão é tão mais fácil aprender coisas novas na infância do que mais tarde - será esse aprendizado, que pode envolver desde a prática de esportes ao conhecimento de línguas, que definirá quais sinapses sobrarão e quais sumirão. "É como se o cérebro fosse um bloco de mármore que vai sendo esculpido de acordo com a vida de cada um, que dita quais sobras remover, até que uma bela estrutura emerge, muito mais bonita e significativa do que o bloco original, bruto", explica a neurocientista da UFRJ.
Uma vez que a massa cinzenta começa a diminuir, a massa branca do cérebro passa a aumentar. Ela é composta pelos axônios, os "tentáculos" usados pelos neurônios para se conectarem uns aos outros. Com a adolescência, além da redução das sinapses - e, portanto, da massa cinzenta -, os axônios passam por um processo de "reforma", sendo engrossados por um revestimento feito com uma capa composta por uma proteína chamada mielina. Essa capa protetora ajuda a reforçar a passagem de impulsos elétricos por ali, mostrando essa consolidação das redes cerebrais. O cérebro infantil deixa de ser um livro aberto e começa a caminhar na direção de sua configuração final. E aí começa a ser ainda mais perceptível como cada região cerebral evolui em seu próprio ritmo.
Uma das regiões que precisa de reformas urgentes ao entrar na adolescência é o giro pós-central - uma faixa do cérebro pertencente ao chamado lobo parietal que fica no topo da cabeça, um pouco mais para trás do que a posição tradicional de uma tiara. Ela guarda, em várias fatias diferentes, as representações que o cérebro faz do corpo. Suas mãos, seus pés, seus olhos, sua boca - tudo que você faz alguma questão de sentir ou controlar está registrado lá. Durante a infância, o giro pós-central tem tempo para se adaptar ao ritmo paulatino de crescimento. Entretanto, com a explosão da adolescência, as pessoas tendem a "espichar" com muito mais rapidez, pegando essa área do cérebro de surpresa. Por isso, não é incomum que adolescentes vivam tropeçando nas próprias pernas (por um erro de cálculo cerebral com relação a seus membros) ou mesmo fiquem se olhando no espelho - essa, na verdade, é uma ótima estratégia, pois permite que os (quase sempre) confiáveis estímulos visuais ajudem o cérebro a se adequar às modificações no corpo.
Felizmente para o caso dos lobos parietal (topo da cabeça) e occipital (costas da cabeça), responsáveis pelo "mapeamento" do corpo e do ambiente ao redor, quando chega a adolescência o problema é mais se adaptar às mudanças do corpo do que passar por uma reforma interna - essas são as regiões que dão início ao processo de redução da massa cinzenta e ampliação da massa branca.
"É especialmente interessante constatar que a curva de espessamento e refinamento cortical segue tempos diferentes entre as várias regiões do cérebro", diz Suzana. "As primeiras regiões a começar o processo de enxugamento sináptico e amadurecimento são as posteriores, que têm função sensorial: são elas que recebem os sinais dos sentidos e os processam antes de encaminhar o resultado para outras regiões mais frontais do cérebro."
Ou seja, o cérebro vai envelhecendo da parte de trás para a da frente. E ocorre que, adivinhe só, as regiões frontais são as responsáveis pelas tomadas de decisão, pesando as emoções envolvidas (córtex órbito-frontal), e pela capacidade de projetar um esquema de causas e conseqüências dos atos (córtex pré-frontal dorso-lateral) - infelizmente, elas só estão começando a amadurecer quando começa a adolescência. Para muitos neurocientistas, isso explica por que esses jovens que estão presos em uma época em que nem podem ser tidos como adultos, nem como crianças, agem de maneira tão inexplicavelmente inconseqüente, em algumas circunstâncias.
Mas a mudança mais radical, mesmo durante a adolescência, deve acontecer numa outra região cerebral, localizada no "lado de dentro" do córtex frontal - é o núcleo acumbente, uma área ligada ao famoso "sistema de recompensa" do cérebro. É graças a ele que você pode sentir prazer ao fazer algo que considere legal, ou mesmo sentir prazer pela perspectiva de fazer algo que você sabe que será legal. Essas atividades prazerosas assim o são por levarem à produção de dopamina no cérebro, que é "processada" pelo núcleo acumbente.
Crianças têm essa região bastante ativa, e por isso toda brincadeira parece valer a pena e é difícil ela perder o pique. Acontece que essa alegria tem data para acabar. Entre o início e o fim da adolescência, o núcleo acumbente perde um terço dos seus receptores de dopamina - pelo menos é isso que acontece em animais estudados em laboratório, e não há razão para crer que nos humanos isso seja diferente.
Por essa razão os adolescentes parecem perder o interesse pelas brincadeiras e passam a vivenciar longos e intensos períodos de tédio. A única saída para combater os efeitos de um cérebro menos capaz de "reagir" à presença de dopamina é realizar atividades que a produzam em maior quantidade. Isso só é possível se ele estiver sempre experimentando coisas novas - a busca de novidades é um grande estímulo para a liberação dopaminérgica.
Não é à toa que adolescentes são conhecidos pela mania de "inventar moda" - se encher de piercings e tatuagens, estar sempre atrás de uma balada diferente e, muitas vezes, tomar decisões realmente estúpidas e potencialmente viciantes. É o problema de ter um núcleo acumbente pouco sensível, somado ao córtex órbito-frontal ainda em desenvolvimento - precisando desesperadamente de novidades e incapaz de calcular com precisão as conseqüências dos seus atos, o jovem pode muitas vezes fazer coisas das quais irá se arrepender depois. A boa notícia é que isso também passa - e, na imensa maioria dos casos, sem grandes ameaças à futura vida pessoal, profissional e social da rapaziada.
É um engano pensar que, depois que passou a adolescência, a pessoa já tem um cérebro "prontinho". As regiões do lobo frontal são as últimas a completar seu desenvolvimento e só se estabilizam no padrão "adulto" - com o aumento da massa branca e redução da cinzenta - por volta dos 30 anos. Se não isso, mais.
A partir desse ponto, pode-se dizer que o cérebro está tinindo - não há mais variações abruptas do funcionamento do sistema de recompensa, a capacidade de raciocínio abstrato está a mil, o poder de empatia e de imaginar o que os outros estão pensando (de você e do mundo) está bem ajustado, o hipocampo, responsável pela memória, funciona muito bem, obrigado.
Essas são as boas notícias. As más são que, daí em diante, o único caminho é para baixo. Pelo menos, nada acontecerá de repente. A ladeira não é íngreme e exige análises de muitos e muitos anos para se fazer sentir nos estudos científicos. Entretanto, um consenso sobre o envelhecimento natural do cérebro já está se formando - ainda que, de novo, ele dependa também de estudos com animais em laboratório. "O que temos visto aqui é que o cérebro adulto de roedores dá uma enxugada durante a fase adulta, perdendo uns 10% de peso durante os anos", diz Alysson Muotri, pesquisador brasileiro no Instituto Salk,
Um dado interessante é que não há perda significativa de neurônios durante o envelhecimento normal (quando não existem doenças degenerativas acelerando o processo). Mas há diminuição do número de sinapses, da velocidade de maturação e da chamada plasticidade cerebral - a capacidade do cérebro de alterar suas configurações para atender às demandas do ambiente externo. "A dopamina também diminui drasticamente depois dos 35, assim como o metabolismo como um todo dá uma retardada. Isso tudo está correlacionado com uma menor capacidade cognitiva", afirma Muotri.
Uma das regiões que começam a penar mais com o envelhecimento é o hipocampo. "Ele nunca fica pronto, está sempre em transformação, porque a neurogênese (surgimento de novos neurônios) continua durante toda a vida", diz Muotri. "Mas ela cai drasticamente, uns 80% de redução no número de células-tronco geradoras de neurônios. E, quando analisamos em que essas células estão se transformando, a coisa piora: só 9% delas viram neurônios em camundongos idosos, comparadas a mais de 80% em adolescentes."
O que acontece com um hipocampo com cada vez menos neurônios novos? "O clássico da velhice: lembramos do passado, mas temos dificuldade de aprender coisas novas e conectá-las com o tempo", diz o cientista. "Também perdemos a memória de trabalho, ou temporária: 'Onde foi que deixei a chave do carro?', 'e o nome daquele neto mesmo?', coisas do tipo."
Então é só sentar e chorar, esperando a velhice comer até a última das células-tronco geradoras de neurônios no cérebro? Não! A coisa mais bonita sobre o cérebro é que, a despeito de sua complexa configuração e das várias mudanças ao longo da vida, sua interação com ele é em via dupla: ele determina o que você é, mas você também pode determinar (até certo ponto, pelo menos) o que ele vai ser.
Estudos já mostraram que, por exemplo, a realização periódica de exercícios físicos pode estimular a criação de novos neurônios. "Camundongos idosos, mas que fazem exercícios voluntários diariamente, conseguem aumentar a neurogênese em 50%, atingindo níveis semelhantes aos de jovens sedentários", diz Muotri. "Pois é, mudanças no estilo de vida podem trazer bons resultados."
Mas a coisa mais curiosa é que não basta fazer exercícios - a atividade física tem de ser voluntária, e não forçada. O que mostra que não se pode estimular o cérebro na base da obrigação. No final das contas, é a mentalidade da pessoa, a forma com que ela encara a vida, que vai determinar a idade do seu cérebro - comprovando o velho ditado, "a idade está na cabeça".
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